【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及光電傳感，并且更具體地，涉及一種光學(xué)檢測裝置的光發(fā)射功率調(diào)整方法。
技術(shù)介紹
1、飛行時間(time?of?flight,tof)測量原理是通過測量光信號在空間中的飛行時間來計算物體的距離，或者說，深度，由于其具有感測距離長、精度高，能耗低等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于消費電子、無人駕駛、ar/vr等領(lǐng)域。
2、利用tof原理的光學(xué)檢測裝置包括發(fā)射模組和接收模組。所述發(fā)射模組用于向空間發(fā)射光信號。接收模組用于接收從物體返回的光信號，并根據(jù)光信號由發(fā)射到接收所需要的時間計算物體的距離。
3、然而，為了將物體返回的感測光信號從環(huán)境光所造成的背景噪音中區(qū)別出來，往往需要讓發(fā)射模組以較高的發(fā)射功率向空間發(fā)射光信號，以確保即使在較為嚴苛的環(huán)境光條件下仍能夠接收到足夠多的從物體返回的感測光信號。由此，所述發(fā)射模組在工作期間需要維持較高水平的光發(fā)射功率，一方面會增加tof裝置的整體功耗，另一方面也縮短發(fā)射模組的器件壽命。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提供一種能夠改善現(xiàn)有技術(shù)問題的光學(xué)檢測裝置的光發(fā)射功率調(diào)整方法。
2、本申請實施例提供了一種光學(xué)檢測裝置的光發(fā)射功率調(diào)整方法，所述光學(xué)檢測裝置用于發(fā)射光信號以進行檢測。所述光發(fā)射功率調(diào)整方法用于調(diào)整光學(xué)檢測裝置發(fā)射光信號的光發(fā)射功率，其包括如下步驟：
3、獲得光學(xué)檢測裝置所在場景的環(huán)境光信息；
4、根據(jù)獲得的環(huán)境光信息確定適配的光發(fā)射功率值；及
5、根據(jù)適配的光發(fā)射功率值
6、在本專利技術(shù)的實施例中，所述光學(xué)檢測裝置預(yù)設(shè)有調(diào)整查對表，所述調(diào)整查對表包括環(huán)境光信息與適配的光發(fā)射功率值之間的對應(yīng)關(guān)系，所述根據(jù)獲得的環(huán)境光信息確定適配的光發(fā)射功率值的步驟包括如下分步驟：
7、通過光感應(yīng)傳感器獲得環(huán)境光信息；及
8、根據(jù)獲得的環(huán)境光信息從調(diào)整查對表中讀取與之適配的光發(fā)射功率值。
9、在本專利技術(shù)的實施例中，所述獲得光學(xué)檢測裝置所在場景的環(huán)境光信息的步驟包括如下分步驟：
10、所述光學(xué)檢測裝置接收光信號并輸出相應(yīng)的感測信號；
11、所述光學(xué)檢測裝置將在接收周期的不同時間分箱內(nèi)產(chǎn)生的感測信號進行計數(shù)統(tǒng)計以形成統(tǒng)計直方圖；
12、通過所述統(tǒng)計直方圖獲得相關(guān)的環(huán)境光信息。
13、在本專利技術(shù)的實施例中，所述根據(jù)獲得的環(huán)境光信息確定適配的光發(fā)射功率值的步驟包括如下分步驟：
14、預(yù)設(shè)所述光學(xué)檢測裝置的光發(fā)射功率與環(huán)境光信息之間滿足的關(guān)系式；及
15、根據(jù)上述預(yù)設(shè)的關(guān)系式和獲得的環(huán)境光信息得出適配的光發(fā)射功率。
16、在本專利技術(shù)的實施例中，環(huán)境光的光子被接收所產(chǎn)生的感測信號計數(shù)形成所述統(tǒng)計直方圖中的噪音背底，所述光學(xué)檢測裝置發(fā)出的光信號中的一部分被空間中的物體反射回來形成感測光信號，所述感測光信號的光子被接收所產(chǎn)生的感測信號計數(shù)疊加在噪音背底上形成感測信號計數(shù)高于相鄰時間分箱的感測信號計數(shù)的信號峰，以光發(fā)射功率p發(fā)射的光信號在預(yù)設(shè)時間窗口tw內(nèi)產(chǎn)生的感測光信號的感測信號計數(shù)平均值ns滿足關(guān)系式(1)：其中，a為固定系數(shù)，p為光信號的光發(fā)射功率，γ為物體的反射率，h代表普朗克常數(shù)，c代表光速，λ代表光波長，m代表用于感測的感光像素個數(shù)，d為鏡頭入瞳半徑，d代表物體的距離，θl為鏡頭透光率，θf為濾光片透光率，ε代表所述感光像素的光子觸發(fā)雪崩幾率，ff代表填充因子，n為一個檢測幀內(nèi)的光信號的發(fā)射次數(shù)，根據(jù)所述關(guān)系式(1)調(diào)整發(fā)射光信號的光發(fā)射功率p使得所形成的統(tǒng)計直方圖中的所述ns滿足關(guān)系式(2)：其中，α為置信因子，代表信號峰高于噪音背底的可信度，σs+n是預(yù)設(shè)時間窗口tw內(nèi)環(huán)境光的光子和感測光信號的光子產(chǎn)生的感測信號計數(shù)的標準差，σn是預(yù)設(shè)時間窗口tw內(nèi)環(huán)境光的光子產(chǎn)生的感測信號計數(shù)的標準差，nn為被感測到的環(huán)境光的光子產(chǎn)生的感測信號計數(shù)平均值，nn作為環(huán)境光信息通過所述統(tǒng)計直方圖獲得，由關(guān)系式(1)和關(guān)系式(2)確定適配的光信號的光發(fā)射功率值p的范圍。
17、在本專利技術(shù)的實施例中，所述置信因子α可以根據(jù)應(yīng)用場景進行調(diào)整，根據(jù)調(diào)整后的關(guān)系式(1)、關(guān)系式(2)以及統(tǒng)計直方圖得出與當前場景中的環(huán)境光信息和置信因子α適配的光發(fā)射功率值。
18、在本專利技術(shù)的實施例中，還可以包括步驟：
19、預(yù)設(shè)所述光學(xué)檢測裝置的總計數(shù)值閾值范圍；
20、分別以不同的光發(fā)射功率發(fā)出至少兩組光信號；
21、分別在不同光信號發(fā)射功率下對應(yīng)形成不同的統(tǒng)計直方圖；
22、獲得所述統(tǒng)計直方圖中全部時間分箱的感測信號的實際總計數(shù)值；
23、比較在不同光發(fā)射功率下分別獲得的統(tǒng)計直方圖中所述感測信號的實際總計數(shù)值與預(yù)設(shè)的總計數(shù)值閾值范圍；及
24、根據(jù)上述比較結(jié)果選擇與當前環(huán)境光信息適配的光發(fā)射功率值。
25、在本專利技術(shù)的實施例中，所述分別以不同光發(fā)射功率發(fā)出至少兩組光信號的步驟具體為：分別以第一光發(fā)射功率連續(xù)發(fā)射多個光信號作為第一組光信號，以第二光發(fā)射功率連續(xù)發(fā)出多個光信號作為第二組光信號，所述第一光發(fā)射功率大于第二光發(fā)射功率。
26、在本專利技術(shù)的實施例中，所述比較在不同光發(fā)射功率下分別獲得的統(tǒng)計直方圖中所述感測信號的實際總計數(shù)值與預(yù)設(shè)的總計數(shù)值閾值范圍的步驟具體為：將利用第一組光信號對應(yīng)測得的第一實際總計數(shù)值和利用第二組光信號對應(yīng)測得的第二實際總計數(shù)值分別與預(yù)設(shè)的總計數(shù)值閾值范圍進行比較。
27、在本專利技術(shù)的實施例中，所述根據(jù)上述比較結(jié)果選擇與當前環(huán)境光信息適配的光發(fā)射功率值的步驟具體為：選擇位于預(yù)設(shè)的總計數(shù)值閾值范圍內(nèi)的第一實際總計數(shù)值或第二實際總計數(shù)值所對應(yīng)的第一光發(fā)射功率或第二光發(fā)射功率作為適配的光發(fā)射功率。
28、在本專利技術(shù)的實施例中，若第一實際總計數(shù)值和第二實際總計數(shù)值均位于預(yù)設(shè)的總計數(shù)值閾值范圍內(nèi)，選擇所述第一實際總計數(shù)值和第二實際總計數(shù)值中與所述總計數(shù)值閾值范圍的中間值最近者所對應(yīng)的光發(fā)射功率作為適配的光發(fā)射功率。
29、在本專利技術(shù)的實施例中，若第一實際總計數(shù)值和第二實際總計數(shù)值均位于預(yù)設(shè)的總計數(shù)值閾值范圍內(nèi)，選擇較小的第二光發(fā)射功率作為適配的光發(fā)射功率。
30、本申請?zhí)峁┑墓鈱W(xué)檢測裝置的光發(fā)射功率調(diào)整方法可以根據(jù)場景中的環(huán)境光情況調(diào)整發(fā)射模組的光發(fā)射功率，以使得在環(huán)境光較弱的場景下光信號的發(fā)射功率能夠適度降低，從而可以減少光學(xué)檢測裝置的功耗，提供光源的壽命，改善整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
31、本申請實施例的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請實施例的實踐了解到。
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1.一種光學(xué)檢測裝置的光發(fā)射功率調(diào)整方法，所述光學(xué)檢測裝置用于發(fā)射光信號以進行檢測，其特征在于，所述光發(fā)射功率調(diào)整方法用于調(diào)整光學(xué)檢測裝置發(fā)射光信號的光發(fā)射功率，其包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的光發(fā)射功率調(diào)整方法，其特征在于，環(huán)境光的光子被接收所產(chǎn)生的感測信號計數(shù)形成所述統(tǒng)計直方圖中的噪音背底，所述光學(xué)檢測裝置發(fā)出的光信號中的一部分被空間中的物體反射回來形成感測光信號，所述感測光信號的光子被接收所產(chǎn)生的感測信號計數(shù)疊加在噪音背底上形成感測信號計數(shù)高于相鄰時間分箱的感測信號計數(shù)的信號峰，以光發(fā)射功率P發(fā)射的光信號在預(yù)設(shè)時間窗口tw內(nèi)產(chǎn)生的感測光信號的感測信號計數(shù)平均值Ns滿足關(guān)系式(1)：
3.如權(quán)利要求2所述的光發(fā)射功率調(diào)整方法，其特征在于，所述置信因子α可以根據(jù)應(yīng)用場景進行調(diào)整，根據(jù)調(diào)整后的關(guān)系式(1)、關(guān)系式(2)以及統(tǒng)計直方圖得出與當前場景中的環(huán)境光信息和置信因子α適配的光發(fā)射功率值。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種光學(xué)檢測裝置的光發(fā)射功率調(diào)整方法，所述光學(xué)檢測裝置用于發(fā)射光信號以進行檢測，其特征在于，所述光發(fā)射功率調(diào)整方法用于調(diào)整光學(xué)檢測裝置發(fā)射光信號的光發(fā)射功率，其包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的光發(fā)射功率調(diào)整方法，其特征在于，環(huán)境光的光子被接收所產(chǎn)生的感測信號計數(shù)形成所述統(tǒng)計直方圖中的噪音背底，所述光學(xué)檢測裝置發(fā)出的光信號中的一部分被空間中的物體反射回來形成感測光信號，所述感測光信號的光子被接收...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李佳鵬，
申請(專利權(quán))人：深圳阜時科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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